Эрнест Резерфорд

1.

Выполнила: Васильева Лера
Ученица 9 класса

2.

Эрнест Резерфорд— британский
физик новозеландского
происхождения.
Известен как «отец» ядерной
физики. Лауреат Нобелевской
премии по химии 1908 года. Все
опыты, поставленные Резерфордом,
носили фундаментальный характер
и отличались исключительной
простотой и ясностью.
В 1911 году своим знаменитым
опытом рассеяния α-частиц доказал
существование в атомах
положительного заряженного ядра
и отрицательно заряженных
электронов вокруг него. На основе
результатов опыта создал
планетарную модель атома.

3.

Резерфорд родился в Новой Зеландии в
небольшом посёлке Спринг-Грув , расположенном
на севере Южного острова близ города Нельсона,
в семье фермера, выращивавшего лён. Отец —
Джеймс Резерфорд, иммигрировал из г. Перт
(Шотландия). Мать — Марта Томпсон, родом из
Хорнчёрча, графство Эссекс, Англия. В это время
другие шотландцы эмигрировали в Квебек
(Канада), но семье Резерфорд не повезло и
бесплатный билет на пароход правительство
предоставило до Новой Зеландии, а не до Канады.

4.

Эрнест был четвёртым ребёнком в семье из
двенадцати детей. Имел удивительную память,
богатырское здоровье и силу. С отличием окончил
начальную школу, получив 580 баллов из 600
возможных и премию в 50 фунтов стерлингов для
продолжения учёбы в колледже Нельсона.
Очередная стипендия позволила ему продолжить
обучение в Кентербери-колледже в Крайстчёрче
(ныне Новозеландский университет). В те времена
это был маленький университет со 150 студентами
и всего 7 профессорами. Резерфорд увлекается
наукой и с первого дня начинает
исследовательскую работу.

5.

Резерфорд планировал заниматься
детектором радиоволн или волн Герца,
сдать экзамены по физике и получить
степень магистра. Но в следующем году
оказалось, что государственная почта
Великобритании выделила деньги Маркони
на эту же самую работу и отказалась её
финансировать в Кавендишской
лаборатории. Так как стипендии не хватало
даже на еду, Резерфорд вынужден был
начать работать репетитором и
ассистентом у Дж. Дж. Томсона по теме
изучения процесса ионизации газов под
действием рентгеновских лучей. Вместе с
Дж. Дж. Томсоном Резерфорд открывает
явление насыщения тока при ионизации
газа.
В 1898 году Резерфорд открывает альфа- и
бета-лучи. Спустя год Поль Вийяр открыл
гамма-излучение (название этого типа
ионизирующего излучения, как и первых
двух, предложено Резерфордом).

6.

В 1908 году Резерфорду была
присуждена Нобелевская премия по
химии «за проведённые им
исследования в области распада
элементов в химии радиоактивных
веществ». В 1914 году Резерфорд
удостоен дворянского титула и
становится «сэром Эрнстом». 12
февраля в Букингемском дворце
король посвятил его в рыцари: он был
облачён в придворный мундир и
препоясан мечом. Свой геральдический
герб, утверждённый в 1931 году, пэр
Англии барон Резерфорд Нельсон (так
стал зваться великий физик после
возведения в дворянское звание)
увенчал птицей киви, символом Новой
Зеландии. Рисунок герба —
изображение экспоненты — кривой,
характеризующей монотонный процесс
убывания со временем числа
радиоактивных атомов.
Герб Эрнеста Резерфорда

7.

Резерфорд написал и опубликовал
три тома работ. Все они носят
экспериментальный характер.
1904 год — «Радиоактивность».
1905 год — «Радиоактивные
превращения».
1930 год — «Излучения
радиоактивных веществ» (в
соавторстве с Дж. Чедвиком и Ч.
Эллисом).

8.

После открытия радиоактивных
элементов началось активное
изучение физической природы их
излучения. Резерфорду удалось
обнаружить сложный состав
радиоактивного излучения.
Опыт состоял в следующем.
Радиоактивный препарат
помещали на дно узкого канала
свинцового цилиндра, напротив
помещалась фотопластинка. На
выходившее из канала излучение
действовало магнитное поле. При
этом вся установка находилась в
вакууме.
Схема опыта по обнаружению
сложного состава
радиоактивного излучения. 1 —
радиоактивный препарат, 2 —
свинцовый цилиндр, 3 —
фотопластинка.

9.

Таким образом, было установлено, что
при заряде, равном двум
элементарным, альфа-частица имеет
четыре атомные единицы массы. Из
этого следует, что альфа-излучение —
это поток ядер гелия.
В 1920 году Резерфорд высказал
предположение, что должна
существовать частица массой, равной
массе протона, но не имеющая
электрического заряда — нейтрон.
Однако обнаружить такую частицу
ему не удалось. Её существование
было экспериментально доказано
Джеймсом Чедвиком в 1932 году.
Кроме того, Резерфорд уточнил на 30
% отношение заряда электрона к его
массе.

10.

Резерфорд — один из немногих лауреатов
Нобелевской премии, кто сделал свою самую
известную работу после её получения. Совместно с
Гансом Гейгером и Эрнстом Марсденом в 1909 году,
он провёл эксперимент, который продемонстрировал
существование ядра в атоме. Резерфорд попросил
Гейгера и Марсдена в этом эксперименте искать
альфа-частицы с очень большими углами
отклонения, что не ожидалось от модели атома
Томсона в то время. Такие отклонения, хотя и редкие,
были найдены, и вероятность отклонения оказалась
гладкой, хотя и быстро убывающей функцией угла
отклонения.

11.

Резерфорд смог
интерпретировать
полученные в
результате
эксперимента данные,
что привело его к
разработке
планетарной модели
атома в 1911 году.
Согласно этой модели
атом состоит из очень
маленького
положительно
заряженного ядра,
содержащего большую
часть массы атома, и
обращающихся вокруг
него лёгких
электронов.
Схема опыта по рассеянию ɑ-частиц. 1 —
радиоактивный препарат, 2 — свинцовый
цилиндр, 3 — фольга из исследуемого
материала, 4 — полупрозрачный экран,
покрытый ZnS, 5 — микроскоп.

12.

Вверху: Ожидаемые
результаты: α-частицы,
проходящие через ядро в
модели Томсона. Внизу:
Наблюдаемые
результаты: небольшая
часть частиц отклоняется,
указывая на небольшой,
концентрированный
положительный заряд.
Обратите внимание, что
изображения не в
масштабе, а в
действительности ядро
значительно меньше, чем
электронная оболочка.

13.

Эрнест Резерфорд скончался 19 октября
1937 года через четыре дня после
срочной операции по поводу
неожиданного заболевания —
ущемления грыжи — в возрасте 66 лет
(хотя его родители прожили до 90 лет).
Он был похоронен в Вестминстерском
аббатстве, рядом с могилами Ньютона,
Дарвина и Фарадея.
В честь Эрнеста Резерфорда названы:
химический элемент номер 104 в
периодической системе — Резерфордий,
впервые синтезированный в 1964 году
и получивший данное название в 1997
(до этого носил название
«Курчатовий»).
лаборатория Резерфорда — Эплтона,
одна из национальных лабораторий
Великобритании, открытая в 1957 году.
астероид (1249) Резерфордия.
Медаль и премия Резерфорда Института
физики (Великобритания).
Скульптура молодого Эрнеста
Резерфорда. Мемориал в Новой
Зеландии